BR112012033375B1 - Papel de cigarro para envolver a barra de tabaco de um cigarro, cigarro, processo para fabricar um papel de cigarro ou fabricação de um cigarro - Google Patents

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Abstract

papel de cigarro que compreende pelo menos um sal solúvel em água,cigarro,processo para fabricar um papel de cigarro ou para fabricação de um cigarro e uso de pelomenos umsal solúvel em água. a invenção refere-se aopapel de cigarro, que contém um sal solúvel em água, preferencialmente bicarbonato de sódio, bicarbonato de potássio ou carbn onato de am^pnio,como um resultado do qual uma capacidade de alta difusão durante decomposição térmica, e assim uma redução no monóxido de carbono prejudical na fumaça de cigarro, é atingida. a invenção refere-se em particulara um papel de cigarro compreendendo pelo menos um sal solúvel em água que perde mais do que 15% de sua massa inicial após aquecer a 230ºc. a invenção refere-se adicionalmente a um cigarro produzido a partir do papel de cigarro, para um método de produção do papel de cigarro e para o uso de sal solúvel em água.

Description

PAPEL DE CIGARRO PARA ENVOLVER A BARRA DE TABACO DE UM CIGARRO, CIGARRO, PROCESSO PARA FABRICAR UM PAPEL DE CIGARRO OU PARA FABRICAÇÃO DE UM CIGARRO
[001] A presente invenção refere-se a um papel de cigarro, que contém um sal solúvel em água, preferencialmente bicarbonato de sódio, bicarbonato de potássio ou carbonato de amônio, como um resultado do que é obtida uma capacidade de alta difusão durante decomposição térmica e, conseqüentemente, uma redução do monóxido de carbono na fumaça de cigarro.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
[002] É uma matéria de conhecimento costumeiro que a fumaça de cigarro contém um monte de substâncias prejudiciais, incluindo monóxido de carbono, dentre outros. Portanto, existe na indústria um grande desafio de interesse na produção de cigarros cuja fumaça contenha consideravelmente menos substâncias prejudiciais. Para reduzir a quantidade de tais substâncias, cigarros são muito frequentemente providos com filtros, normalmente compostos de acetato de celulose. Estes filtros são, porém, incapazes de reduzir a quantidade de monóxido de carbono na fumaça do cigarro, considerando que acetato de celulose não pode absorver o monóxido de carbono. Várias propostas em relação a adição de catalisadores para o filtro para convertes o monóxido de carbono em dióxido de carbono menos prejudicial não tiveram sucesso, parcialmente devido a razoes funcionais e parcialmente devido a razões econômicas.
[003] Diluição da fumaça gerada no cigarro também é conhecida, por exemplo, com ar fluindo através das perfurações do papel de filtro. Esta técnica tem a vantagem que pode reduzir a concentração do monóxido de carbono na fumaça de cigarro, mas a desvantagem é que também dilui as substâncias que criam o sabor do cigarro e consequentemente deteriora a sensação de sabor do cigarro e a aceitação do cliente.
[004] Além disso, é conhecido que aumentando a difusão de gás através do papel de cigarro, monóxido de carbono pode ser seletivamente reduzido. Várias tentativas de aumentar a constante de difusão do papel de cigarro, por exemplo, selecionando uma distribuição de partícula de material de preenchimento adequado, são conhecidas no estado da técnica. Embora essas tentativas tenham tido sucessos anteriores, elas ainda não podem aumentar a constante de difusão do papel de cigarro de modo que substancialmente uma redução substancial do monóxido de carbono seja alcançada.
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[005] Valores de monóxido de carbono altos são observados especialmente para cigarros de auto-extinção, que são conhecidos no estado da técnica. Tais cigarros utilizam papel de cigarro com bandas de retardador de chama sobre ele para ser classificados como de auto-extinção em um teste padronizado (ASTM E2187-04). Este teste foi incorporado na lei, por exemplo, nos EUA, Canadá, Austrália e Finlândia. Os valores de monóxido de carbono elevados são causados pelo fato de que monóxido de carbono não é capaz de difundir para fora do cigarro através das bandas de retardador de chama. Portanto, existe na indústria um interesse em prover papéis de cigarro que compensam para este efeito colateral indesejável.
[006] Papéis de cigarro típicos compreendem fibras de celulose obtidas da madeira, linho ou outros materiais. Além disso, misturas de fibras de celulose de origens diferentes são utilizadas. Papéis de cigarro têm um peso de base típico de 10 g/m2 a 60 g/m2, por meio do que a faixa de 20 g/m2 a 35 g/m2 é geralmente preferencial.
[007] Papéis de cigarro frequentemente compreendem materiais inorgânicos, de preenchedor mineral que são adicionados ao papel em uma fração de massa de 10% a 40%. Um material de preenchedor frequentemente utilizado é giz (carbonato de cálcio). Porém, outros óxidos e carbonatos tal como óxido de magnésio ou hidróxido de alumínio também são utilizados.
[008] Papel de cigarro também pode ser provido com sais de queima, que aumentam ou reduzem a taxa de queima do papel. Citrato de tri-sódio e tripotássio e misturas que são adicionadas ao papel em uma quantidade de 0% a
5% de massa de papel, são utilizados frequentemente. O grupo de sais de queima de relevância técnica compreendem ainda adicionalmente citratos, malatos, tartaratos, acetatos, nitratos, succinatos, fumaratos, gluconatos, glicolatos, lactatos, oxalatos, salicilatos, α-hidróxicaprilatos e fosfatos. O papel é, por exemplo, impregnado com uma solução ou suspensão de tais sais de queima em uma pressão de tamanho, ou a solução ou suspensão é aplicada para a superfície do papel em uma pressão de película.
[009] Uma propriedade típica de papel de cigarro de alta relevância técnica é sua permeabilidade ao ar. Isso descreve a permeabilidade do papel para um fluxo de ar provocado por uma diferença de pressão entre os dois lados do papel. Isso indica, portanto, o volume de ar fluindo através do papel por tempo de unidade, por área de unidade de por diferença de pressão e consequentemente tem a unidade cm3/(min cm2 kPa). É frequentemente chamada
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3/14 unidade de CORESTA (unidade de CORESTA, CU), por meio da qual 1 CU = 1 cm3 / (min cm2 kPa). Papéis de cigarro típicos têm uma permeabilidade entre 10 CU e 300 CU, por meio da qual a faixa de 20 CU a 120 CU é preferencial. A permeabilidade ao ar pode, por exemplo, ser determinada de acordo com o ISO 2965.
[0010] Outra propriedade importante do papel de cigarro é sua capacidade de difusão. A capacidade de difusão é um coeficiente de transferência e descreve a permeabilidade do papel de cigarro para um fluxo de gás provocado por uma diferença de concentração. Isso indica, portanto, o volume de gás fluindo através do papel por unidade de tempo, por unidade de área e por diferença de concentração e consequentemente tem a unidade cm3/(cm2 s) = cm/s. A capacidade de difusão de um papel de cigarro para CO2 pode ser medida com uma medição de capacidade de difusão de CO2 a partir da empresa Sodium, por exemplo. Papéis de cigarro típicos têm uma capacidade de difusão entre 0,1 cm/s e 3,5 cm/s em temperatura ambiente; a faixa de 0,5 cm/s a 3,0 cm/s é preferencial.
[0011] A capacidade de difusão pode ser medida em temperatura ambiente ou sob condições padrão, por exemplo, em uma temperatura de 23°C e uma umidade de ar relativa de 50%, após condicionar o papel adequadamente. Alternativamente, é possível também determinar a capacidade de difusão do papel após o papel ter sido exposto ao estresse térmico, em particular por temperaturas elevadas.
[0012] Tanto a permeabilidade ao ar quanto a capacidade de difusão são determinadas pela estrutura de poro do papel de cigarro, e então há um relacionamento entre essas propriedades. É tecnicamente difícil ajustar a capacidade de difusão do papel de cigarro independentemente da permeabilidade ao ar do papel no processo de fazer papel. Em particular, na maioria dos casos a permeabilidade ao ar é parte das especificações ajustadas pelos fabricantes de cigarro; isso significa que na prática, a capacidade de difusão resulta do processo de fazer papel e pode apenas ser variado dentro de uma faixa pequena. Consequentemente, existe um interesse particular em encontrar papéis com uma capacidade de difusão que eleva apenas sob demanda, ou seja, precisamente no tempo onde a temperatura do papel é elevada pela ponta incandescente do cigarro fumegante.
[0013] As substâncias na fumaça de cigarro são determinadas utilizando um método em que o cigarro é tragado sob condições padronizadas. Um exemplo
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4/14 de tal método é descrito no ISO 4387. Neste método, o cigarro é inicialmente aceso no início da primeira tragada e então a cada minuto uma tragada é tomada na extremidade da boca do cigarro que dura 2 segundos, tem um volume de 35 cm3 e tem um perfil sinusoidal. As tragadas são repetidas no cigarro até o comprimento do cigarro cair abaixo do comprimento definido no padrão. A fumaça fluindo pra fora da extremidade da boca do cigarro durante as tragadas é coletada em um Filtro de Almofada Cambridge e depois este filtro é analisado quimicamente tendo relação com várias substâncias que este contém, por exemplo, nicotina. A fase de gás fluindo para fora da extremidade da boca do cigarro durante as tragadas e através do filtro de almofada Cambridge é coletada e também quimicamente analisada, por exemplo, para determinar a quantidade de monóxido de carbono na fumaça de cigarro.
[0014] Durante o processo de fumar padrão, o cigarro está então em dois estados de fluxo diferentes. Durante a tragada, há uma diferença de pressão notável, normalmente na faixa de 200 Pa a 1500 Pa entre a lateral interna do papel de cigarro voltada para o tabaco e o lado de fora do papel de cigarro. Essa diferença de pressão faz o ar fluir através do papel de cigarro para dentro da seção de tabaco do cigarro e dilui a fumaça gerada durante a tragada. Durante esta fase, que dura 2 segundos por tragada, a extensão de diluição é determinada pela permeabilidade ao ar do papel.
[0015] No entanto, no período entre tragadas, o cigarro fumega sem uma diferença de pressão considerável entre o interior da seção de tabaco do cigarro e o ambiente, de modo que o transporte de gás é determinado pela diferença de concentração de gás entre a seção de tabaco e o ambiente. Isso significa que o monóxido de carbono pode difundir através do papel de cigarro fora da seção de tabaco para o ar ambiente, particularmente a partir da região da ponta incandescente. Nesta fase, que dura 58 segundos por tragada, a capacidade de difusão é o parâmetro responsável para a redução do monóxido de carbono.
[0016] Para reduzir a quantidade de monóxido de carbono na fumaça, é, portanto, importante para a capacidade de difusão do papel de cigarro ser alta, em particular na área da ponta incandescente, a medida que o monóxido de carbono é gerado ali. É, portanto, de uma vantagem particular para a capacidade de difusão ser alta ou aumentar rapidamente uma vez que o papel de cigarro é exposto à temperaturas elevadas pela abordagem da ponta incandescente.
[0017] Quando fumando um cigarro, a chama linha de char pode ser claramente identificada na região da ponta incandescente, que separa o papel de
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5/14 cigarro praticamente completamente termicamente destruído a partir do papel de cigarro ainda substancialmente intacto. Medições no estado da técnica mostram que a chamada linha de char tem uma temperatura de cerca de 450°C. Correspondentemente, é necessário para a capacidade de difusão do papel de cigarro ser alto ou aumentar fortemente à temperaturas consideravelmente abaixo de 450°C.
[0018] Um objetivo da invenção é prover um cigarro com uma capacidade de difusão elevada que permite uma redução de monóxido de carbono na fumaça de cigarro.
RESUMO DA INVENÇÃO
[0019] A invenção atinge seu objetivo impregnando ou revestindo o papel de cigarro com um ou mais sais solúveis em água que degradam em uma temperatura comparativamente inferior, ou seja, em consideravelmente menos do que 450°C, e assim abrir-se a estrutura de poro do papel sobre um cigarro fumegando fabricado para este papel permitir difusão significativamente melhor do monóxido de carbono para fora do cigarro.
[0020] Em particular, o objetivo da presente invenção é atingido por meio de um papel de cigarro que compreende pelo menos um sal solúvel em água que após aquecer até 230°C perde mais do que 15% se sua massa inicial, por meio da qual o aquecimento, iniciando em uma temperatura de 30°C, ocorre em uma taxa de aquecimento de 5°C /min em um fluxo de nitrogênio de 25 ml/min.
[0021] Em uma modalidade, o sal solúvel em água perde mais do que 20%, preferencialmente mais do que 25%, particularmente mais do que 30% e mais preferencialmente mais do que 35% de sua massa inicial.
[0022] Em uma modalidade, o sal solúvel em água é um sal inorgânico ou uma mistura de sais inorgânicos.
[0023] Em uma modalidade, o sal solúvel em água é um bicarbonato, preferencialmente um bicarbonato de metal álcali ou um bicarbonato de amônio, ou um carbonato, preferencialmente um carbonato de amônio. Misturas desses sais também são contempladas.
[0024] Em uma modalidade preferencial, o sal solúvel em água ou o bicarbonato de metal álcali, respectivamente, é um bicarbonato de sódio ou potássio. Misturas de ambos desses sais também são contempladas.
[0025] Em uma modalidade particularmente preferencial, o sal solúvel em água ou o bicarbonato de metal álcali, respectivamente, é um bicarbonato de potássio.
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[0026] Em uma modalidade, a quantidade de sal solúvel em água é 0,1% a 10%, preferencialmente 1% a 6%, particularmente preferencial 3% a 6% da massa de papel. Essas quantidades também podem ser obtidas pela mistura de diferentes sais solúveis em água.
[0027] Em uma modalidade preferencial, o sal solúvel em água é bicarbonato de sódio em uma quantidade de pelo menos 4%, preferencialmente 4% a 10%, particularmente preferencial 4% a 6% da massa de papel.
[0028] Em uma modalidade preferencial, o sal solúvel em água é bicarbonato de potássio, com pelo menos 3%, preferencialmente 3% a 10%, particularmente preferencial 3% a 6% da massa de papel.
[0029] Em uma modalidade preferencial de alternativa adicional, o sal solúvel em água é carbonato de amônio com pelo menos 4%, preferencialmente 4% a 10%, particularmente preferencial 4% a 6% da massa de papel.
[0030] Em uma modalidade, o sal solúvel em água é contido em áreas de papel de cigarro, preferencialmente em áreas de formato de tira.
[0031] Em uma modalidade preferencial, as áreas são designadas de modo que elas formem uma ou mais bandas na direção circunferencial da barra de tabaco em um cigarro fabricado desse papel de cigarro.
[0032] Isso pode ser vantajoso, por exemplo, se o papel de cigarro conhecido no estado da técnica já foi tratado com redução de capacidade de difusão, tiras de retardadoras de chama de modo que um cigarro fabricado dali seria classificado como de auto-extinção em um teste padronizado (ASTM E218704). Tipicamente, essas tiras retardadoras de chama são posicionadas de modo que elas formem bandas na direção circunferencial do cigarro. Tais cigarros exibem valores de monóxido de carbono mais altos porque menos monóxido de carbono pode difundir através das tiras retardadoras de chama para fora do cigarro. Para compensar este efeito, pode ser útil aplicar os sais de acordo com essa invenção às áreas ainda não tratadas do papel de cigarro, ou seja, nas áreas entre as tiras retardadoras de chama, de modo que uma capacidade de difusão maior compensadora é obtida nessas áreas durante decomposição térmica do papel de cigarro.Em uma modalidade particularmente preferencial, as áreas são separadas das áreas retardadoras de chama, preferencialmente as tiras retardadoras de chama. O termo “separado” significa que as áreas são separadas das áreas retardadoras de chama, mas também uma certa sobreposição pode ser acomodada que, por exemplo, pode ser provocada pelo processo de produção.
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[0033] Em uma modalidade, o papel de cigarro é impregnado com o sal solúvel em água (molhado).
[0034] Em uma modalidade alternativa, o papel de cigarro é revestido sobre um ou ambos os lados com o sal solúvel em água.
[0035] Além disso, o objetivo da invenção é atingido por meio de um papel de cigarro que compreende pelo menos um sal solúvel em água, em que o pelo menos um sal solúvel em água é um bicarbonato, preferencialmente um bicarbonato de metal álcali ou um bicarbonato de amônio, ou um carbonato, preferencialmente um carbonato de amônio. Misturas desses sais também são contempladas.
[0036] Em uma modalidade preferencial, o bicarbonato de metal álcali é um bicarbonato de sódio ou potássio. Misturas de ambos desses sais também são contempladas.
[0037] Em uma modalidade particularmente preferencial, o bicarbonato de metal álcali é um bicarbonato de potássio.
[0038] Em uma modalidade, a quantidade de sal solúvel em água definida acima é 0,1% a 10%, preferencialmente 1% a 6%, particularmente preferencial 3% a 6% da massa de papel.
[0039] Em uma modalidade preferencial, o sal solúvel em água definido acima é um bicarbonato de sódio com um teor de pelo menos 4%, preferencialmente 4% a 10%, particularmente preferencial 4% a 6% da massa de papel.
[0040] Em uma modalidade preferencial alternativa, o sal solúvel em água definido acima é um bicarbonato de potássio com pelo menos 3%, preferencialmente 3% a 10%, particularmente preferencial 3% a 6% da massa de papel.
[0041] Em uma modalidade preferencial alternativa adicional, o sal solúvel em água definido acima é um carbonato de amônio com pelo menos 4%, preferencialmente 4% a 10%, particularmente preferencial 4% a 6% da massa de papel.
[0042] Em uma modalidade, o sal solúvel em água definido acima está contido nas áreas discretas do papel de cigarro, preferencialmente nas áreas em forma de tiras.
[0043] Em uma modalidade preferencial, as áreas com o sal solúvel em água definido acima são designadas de modo que formem uma ou mais bandas
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8/14 na direção circunferencial da barra de tabaco em um cigarro fabricado deste papel.
[0044] Em uma modalidade particularmente preferencial, as áreas são separadas a partir das áreas retardadoras de chama.
[0045] Em uma modalidade, o papel de cigarro é impregnado (molhado) com o sal solúvel em água definido acima.
[0046] Em uma modalidade alternativa, o papel de cigarro é revestido sobre um ou ambos os lados com o sal solúvel em água definido acima.
[0047] O objetivo da invenção é atingido adicionalmente por meio de um cigarro que compreende um papel de cigarro de acordo com a invenção.
[0048] O cigarro pode ser fabricado em máquinas de fazer cigarro costumeiras utilizando o papel de cigarro com o auxílio de adicionalmente, em alguns casos componentes opcionais tipo tabaco, papel de ponta, filtro, papel do envoltório e adesivo.
[0049] O objetivo da invenção é adicionalmente atingido por meio de um processo para produção de um papel de cigarro de acordo com a invenção, em que o processo compreende as seguintes etapas:
(1) prover um papel de cigarro ou uma suspensão de fibras de preenchimento com menos do que 50%, preferencialmente menos do que 30% de teor de água com base na massa de papel total ou a massa total da suspensão de fibras de preenchimento, respectivamente.
(2) aplicar uma solução aquosa com pelo menos um sal solúvel em água por meio do que a quantidade de sal solúvel em água na solução é 0,2% a 20%, preferencialmente 2% a 15%, com base na massa total da solução.
[0050] Em uma modalidade do processo, o sal solúvel em água é um sal inorgânico. Misturas dos sais inorgânicos na solução aquosa são também contempladas.
[0051] Em uma modalidade do processo, o sal solúvel em água na solução aquosa é um bicarbonato, preferencialmente um bicarbonato de metal álcali ou um bicarbonato de amônio ou um carbonato, preferencialmente um carbonato de amônio. Misturas desses sais na solução aquosa são também contempladas.
[0052] Em uma modalidade preferencial do processo, o sal solúvel em água ou o bicarbonato de metal álcali é um bicarbonato de sódio ou potássio. Misturas dos dois sais na solução aquosa também são contempladas.
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[0053] Em uma modalidade particularmente preferencial, o sal solúvel em água ou o bicarbonato de metal álcali, respectivamente, é um bicarbonato de potássio.
[0054] Em uma modalidade, a quantidade do pelo menos um sal solúvel em água é 0,1% a 10%, preferencialmente 1% a 6%, particularmente preferencial 3% a 6% da massa de papel de um papel de cigarro fabricado por esse processo.
[0055] Em uma modalidade, na etapa (2) do processo, o sal solúvel em água é aplicado em áreas do papel de cigarro, preferencialmente nas áreas em forma de tiras.
[0056] Em uma modalidade preferencial, as áreas são designadas de modo que elas formem uma ou mais bandas na direção circunferencial de uma barra de tabaco em um cigarro preparado para este papel.
[0057] Em uma modalidade especialmente preferencial, as áreas são separadas das áreas retardadoras de chama.
[0058] Em uma modalidade, na etapa (2) do processo, a solução aquosa é aplicada utilizando uma pressão de tamanho ou uma pressão de película.
[0059] Na pressão de tamanho ou pressão de película de uma máquina de papel, a solução aquosa é aplicada à toda a superfície em um ou ambos os lados do papel. O papel é, portanto, essencialmente impregnado com a solução.
[0060] Em uma modalidade alternativa, na etapa (2) do processo, a solução aquosa é aplicada utilizando uma técnica de impressão ou pulverização.
[0061] Aplicando a solução aquosa por meio de um processo de impressão ou por pulverização na ou após a máquina de papel permitir a possibilidade de aplicar a solução mais superficialmente e apenas em um lado do papel. Isso pode ser vantajoso se a solução altera as propriedades ópticas do papel. Então a solução é preferencialmente aplicada ao lado do papel que mais tarde se volta para o tabaco.
[0062] Outros processos para aplicar uma solução aquosa ao papel são também contemplados. É importante, porém, que a solução seja aplicada em um momento durante ou após a produção de papel quando o papel de cigarro já tem a capacidade de absorver a solução e fixar substancialmente o sal solúvel em água na estrutura de fibra. Isso será o caso quando o papel ou a suspensão de fibras de preenchimento passando através da máquina de papel respectivamente tem um teor de água de menos do que 50% com base na massa de papel total, preferencialmente de menos do que 30% com base na massa de papel total, que é no caso com máquinas de papel costumeiras, quando o papel deixou a seção
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10/14 de pressão. Não é, por exemplo, vantajoso adicionar carbonatos solúveis em água ou bicarbonatos tal como um preenchedor para a suspensão de fibras de preenchimento antes dessa suspensão atingir a máquina de papel, a medida que os carbonatos e bicarbonatos presentes na solução estão perdidos para uma grande extensão no processo de desidratação na seção de fio da máquina de papel.
[0063] O objetivo da invenção é atingido adicionalmente pelo uso de pelo menos um sal solúvel em água, preferencialmente um sal inorgânico para aumentar a capacidade de difusão de um papel de cigarro ou áreas de um papel de cigarro durante a decomposição térmica por mais do que 0,9 cm/s e/ou por mais do que 50% com base no valor inicial da capacidade de difusão a 23°C antes da decomposição térmica.
[0064] Em uma modalidade do uso, o sal solúvel em água é um bicarbonato, preferencialmente um bicarbonato de metal álcali ou um bicarbonato de amônio ou um carbonato, preferencialmente um carbonato de amônio.
[0065] Em uma modalidade do uso, o sal solúvel em água é um bicarbonato de metal álcali.
[0066] Em uma modalidade preferencial do uso, o bicarbonato de metal álcali é um bicarbonato de potássio.
[0067] Em uma modalidade especialmente preferencial, as áreas são separadas por áreas retardadoras de chama.
[0068] As características da invenção reveladas aqui e nas reivindicações da patente podem ser essenciais para a implementação da invenção em suas várias modalidades individualmente bem como em qualquer combinação arbitrária.
[0069] A invenção é baseada na descoberta que um papel de cigarro com uma capacidade de difusão elevada por ser obtido se o papel é impregnado ou revestido com sais específicos, mostrados aqui por bicarbonato de sódio, bicarbonato de potássio e carbonato de amônio, que decompõe em temperaturas comparativamente baixas, que está em consideravelmente menos do que 450°C, e consequentemente abre-se a estrutura de poro do papel de cigarro. Acontece que o aumento na capacidade de difusão do papel do cigarro durante a decomposição térmica pode em alguns casos ser aumentada mais do que duas vezes. Um tal aumento do aumento da capacidade de difusão pode contribuir consideravelmente para a redução de monóxido de carbono prejudicial na fumaça do cigarro fabricado a partir deste papel.
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DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
[0070] A invenção será descrita agora em detalhes com referência aos exemplos e à figura em anexo.
[0071] Figura 1 apresenta a perda de peso dos sais solúveis em água durante o aquecimento em uma análise termo gravimétrica. A perda de massa como uma % da massa inicial é mostrada em relação à temperatura. Aquecimento para uma temperatura de até 600°C, por meio do que a temperatura inicial foi 30°C, foi realizado sob um fluxo de gás de nitrogênio de 25 ml/min. TKZ, citrato de tri-potássio; TNZ, citrato de tri-sódio.
EXEMPLOS
EXEMPLO 1: Produção do papel de cigarro com bicarbonato de sódio, bicarbonato de potássio ou carbonato de amônio.
[0072] Um papel de cigarro composto de pastas de madeira, por meio do que 32% da massa de papel consiste de giz com um material preenchedor, e com um peso de base de 25 g/m2, uma permeabilidade ao ar de 30 CU e uma capacidade de difusão de 1,75 cm/s foi usado para os experimentos. Este é um papel de cigarro costumeiro, de modo que os resultados comparáveis possam ser esperados com outros papéis de cigarro; basicamente, não há restrições na seleção do papel de cigarro, por exemplo como se relaciona a permeabilidade ao ar, capacidade de difusão, fibra e composição de preenchedor ou peso de base.
[0073] Este papel de cigarro foi impregnado com uma solução aquosa de bicarbonato de sódio (NaHCOa), bicarbonato de potássio (KHCO3) ou carbonato de amônio ((NH4)2CO3) na pressão de tamanho utilizando concentrações diferentes.
[0074] O mesmo papel de cigarro foi impregnado na pressão de tamanho com uma solução aquosa de citrato de tri-sódio (TNZ) ou uma mistura de 50:50, com base na massa de citrato de tri-sódio e citrato de tri-potássio (TNZ/TKZ) respectivamente, foi utilizado para comparação.
EXEMPLO 2: Medição da capacidade de difusão do papel de cigarro produzido
[0075] A capacidade de difusão dos papéis de cigarro fabricados no exemplo 1 foi determinada com um medidor de difusibilidade de CO2 da empresa Sodium.
[0076] A capacidade de difusão dos papéis a 23°C e 50% de umidade foi consistentemente cerca de 1,75 cm/s. Após expor os papéis a uma temperatura de 230°C durante 30 minutos, eles foram condicionados a 23°C e 50% de
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12/14 umidade e então a capacidade de difusão foi medida. Os valores medidos absolutos são dados na tabela 1.
Tabela 1: Capacidade de difusão em cm/s após aquecimento (230°C, 30 min)
Teor, como % da massa de papel* TNZ TNZ/TKZ NaHCOs KHCO3 (NH4)2CO3
1 2.168 2.180 2.310 2.285 2.305
2 2.357 2.319 2.472 2.524 2.481
3 2.237 2.362 2.547 2.677 2.574
4 2.367 2.367 2.632 2.838 2.696
5 2.380 2.519 2.666 2.952 2.736
6 2.364 2.568 2.730 3.009 2.824
7 2.365 2.616 2.796 3.112 2.897
8 2.358 2.505 2.739 3.289 2.926
*corresponde à % em peso
[0077] Tabela 1 mostra que a capacidade de difusão dos papéis com bicarbonato de sódio, bicarbonato de potássio ou carbonato de amônio é mais alta para cada concentração na massa de papel do que aquela dos papéis compreendendo citrato de tri-sódio ou citrato de tri-sódio/tri-potássio. A capacidade de difusão mais alta medida com citratos é 2,616 cm/s, com 7% de citrato de tri-sódio/tri-potássio. Valores mais altos do que 2,616 cm/s são obtidos com bicarbonato de sódio e carbonato de amônio em uma quantidade de 4% e com bicarbonato de potássio mesmo em uma quantidade de 3%. Uma capacidade de difusão de 2,7 cm/s e mais poderia apenas ser obtida com bicarbonato de sódio (> 6%), bicarbonato de potássio (>4%) ou carbonato de amônio (>5%), mas não com os citratos.
[0078] O aumento na capacidade de difusão em cm/s comparado com o valor inicial em temperatura ambiente de 1,75 cm/s e o aumento relativo como uma porcentagem com base em seu valor inicial são mostrados na tabela 2.
Tabela 2: Alteração na capacidade de difusão em cm/s e em % após aquecimento (230°C , 30 min).
Teor, como % da massa de papel TNZ TNZ/TKZ NaHCO3 KHCO3 (NH4)2CO3
1 +0.42 (23.9%) +0.43 (24.6%) +0.56 (32.0%) +0.53 (30.5%) +0.55 (31.7%)
2 +0.61 (34.7%) +0.57 (32.5%) +0.72 (41.2%) +0.77 (44.2%) +0.73 (41.7%)
3 +0.49 (27.8%) +0.61 (35.0%) +0.80 (45.5%) +0.93 (53.0%) +0.82 (47.1%)
4 +0.62 (35.2%) +0.62 (35.3%) +0.88 (50.4%) +1.09 (62.1%) +0.95 (54.0%)
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5 +0.63 (36.0%) +0.77 (43.9%) +0.92 (52.3%) +1.20 (68.7%) +0.99 (56.3%)
6 +0.61 (35.1%) +0.82 (46.7%) +0.98 (56.0%) +1.26 (71.9%) +1.07 (61.37%)
7 +0.62 (35.2%) +0.87 (49.5%) +1.04 (59.8%) +1.36 (77.8%) +1.14 (65.5%)
8 +0.61 (35.1%) +0.75 (43.2%) +0.99 (56.5%) +1.54 (87.9%) +1.17 (67.2%)
*corresponde à % em peso
[0079] Tabela 2 mostra claramente que através do uso de bicarbonato de sódio ou de potássio ou do carbonato de amônio, o aumento na capacidade de difusão do papel de cigarro durante decomposição térmica pode em alguns casos ser elevado mais do que duas vezes, comparado com citratos como sais de queima costumeiros.
[0080] Os exemplos mostram adicionalmente que um aumento na capacidade de difusão por mais do que 0,9 cm/s, iniciando a partir de um valor inicial a 23°C de 1,75 cm/s neste caso ou uma porcentagem aumenta na capacidade de difusão de mais do que 50%, do mesmo modo com relação ao valor inicial a 23°C, não é possível com citratos como sais de queima costumeira, mas é possível com o sal inorgânico empregado. Para este fim, pelo menos 4% de bicarbonato de sódio ou pelo menos 3% de bicarbonato de potássio ou pelo menos 4% de carbonato de amônio devem ser utilizados.
[0081] Os exemplos também mostram que um aumento na quantidade de bicarbonato de sódio além de 6% não atinge melhora adicional, de modo que um teor de no máximo 6% com base na massa de papel é preferencial. No entanto, com bicarbonato de potássio um aumento adicional do teor além de 6% atinge uma melhora adicional notável, de modo que um limite superior para o uso razoável de bicarbonato de potássio não pode ser ajustado na base de experimentos; além disso, o teor deveria ser limitado a cerca de 10% para razões da sensação de sabor de um cigarro fabricado a partir deste papel. Para carbonato de amônio, a melhoria atingível para um teor em excesso de 6% parece diminuir, mas não vem para um suspender a um teor de 8%, de modo que aqui novamente, um limite superior útil pode ser delineado a cerca de 10%. No total, bicarbonato de potássio provou ser superior ao bicarbonato de sódio ou carbonato de amônio em relação ao efeito da invenção, e por isso sua utilização é particularmente preferencial. Mesmo bicarbonato de amônio e carbonato de amônio decompõem em temperaturas de cerca de 60°C e consequentemente em temperaturas substancialmente inferiores a citrato de tri-sódio ou tri-potássio, que, ambos, apenas começam a decompor a partir de 150°C. Uma análise termo
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14/14 gravimétrica de bicarbonatos de sódio e potássio utilizada para a aplicação ao papel na tabela 1, por meio do que essas substâncias foram aquecidas sob um fluxo de nitrogênio de 25 ml/min em uma taxa de 5°C /min, a partir de 30°C a 600°C, indica que a perda rápida da massa em temperaturas comparativamente inferiores é responsável para o aumento na capacidade de difusão. Os resultados são mostrados na figura 1. Parece que quando a temperatura de 230°C é atingida, a perda de massa no caso de bicarbonato de sódio é cerca de 35% de sua massa inicial e no caso de bicarbonato de potássio, é cerca de 30% de sua massa inicial. A figura indica adicionalmente que bicarbonato de sódio e de potássio não levam apenas a uma capacidade de difusão elevada, como mostrado na tabela 1, mas também que é maior do que para sais de queima costumeiros na faixa de cerca de 130°C a 230°C.
[0082] Assim, pode ser assumido que o efeito observado pode ser esperado se, sob as condições desse método de análise, o sal inorgânico selecionado perdeu 30% a 35%, presumivelmente mesmo frações menores, por exemplo a partir de 15% a 25%, de sua massa inicial em uma temperatura de 230°C.

Claims (19)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Papel de cigarro para envolver a barra de tabaco de um cigarro, tal papel de cigarro compreendendo pelo menos um sal solúvel em água, caracterizado pelo fato de que o sal solúvel em água é um sal que após aquecer a 230°C perde mais do que 15%, de sua massa inicial quando o aquecimento, iniciando em uma temperatura de 30°C, é realizado em uma taxa de aquecimento de 5°C/min sob um fluxo de nitrogênio de 25 ml/min, em que a capacidade de difusão do papel de cigarro, ou de áreas do papel de cigarro, aumenta durante a decomposição térmica por mais do que 0,9 cm/s e/ou por mais do que 50% com base no valor inicial da capacidade de difusão a 23°C antes da decomposição térmica.
  2. 2. Papel de cigarro, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sal solúvel em água é um sal que após aquecer a 230°C perde mais do que 25%, de sua massa inicial quando o aquecimento, iniciando em uma temperatura de 30°C, é realizado em uma taxa de aquecimento de 5°C/min sob um fluxo de nitrogênio de 25 ml/min.
  3. 3. Papel de cigarro, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sal solúvel em água é um bicarbonato ou um carbonato de amônio.
  4. 4. Papel de cigarro, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o bicarbonato é um bicarbonato de metal alcalino ou um bicabornato de amônio.
  5. 5. Papel de cigarro, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o bicarbonato de metal alcalino é um bicarbonato de sódio ou de bicarbonato potássio.
  6. 6. Papel de cigarro, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a quantidade do sal solúvel em água é 0,1% a 10% da massa de papel.
  7. 7. Papel de cigarro, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a quantidade do sal solúvel em água é 3% a 6% da massa de papel.
  8. 8. Papel de cigarro, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o sal solúvel em água está presente em áreas discretas.
  9. 9. Papel de cigarro, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que as áreas são designadas de modo que elas formem uma ou mais bandas na direção circunferencial de uma barra de tabaco de um cigarro fabricado a partir do papel de cigarro.
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    2/2
  10. 10. Papel de cigarro, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o papel de cigarro é impregnado com o pelo menos um sal solúvel em água.
  11. 11. Papel de cigarro, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o papel de cigarro é revestido sobre um ou ambos os lados com o pelo menos um sal solúvel em água.
  12. 12. Cigarro, caracterizado pelo fato de que compreende o papel de cigarro, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11.
  13. 13. Processo para fabricar um papel de cigarro, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, ou para fabricar um cigarro, conforme definido na reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreende as seguintes etapas:
    (1) prover um papel de cigarro ou uma suspensão de fibras de preenchimento com menos do que 50% de teor de água em relação à massa de papel total ou a massa total da suspensão de fibras de preenchimento, respectivamente, (2) aplicar uma solução aquosa com pelo menos um sal solúvel em água ao papel de cigarro ou a suspensão de fibras de preenchimento passando através da máquina de papel respectivamente, em que a quantidade de sal solúvel em água na solução é 0,2% a 20% com relação à massa da solução.
  14. 14. Processo, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o sal solúvel em água é um bicarbonato ou um carbonato.
  15. 15. Processo, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o bicarbonato é um bicarbonato de metal alcalino ou um bicarbonato de amônio.
  16. 16. Processo, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o carbonato é um carbonato de amônio.
  17. 17. Processo, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o bicarbonato de metal alcalino é um bicarbonato de sódio ou de potássio.
  18. 18. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 17, caracterizado pelo fato de que a solução aquosa é aplicada utilizando uma pressão de tamanho ou uma pressão de película.
  19. 19. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 17, caracterizado pelo fato de que a solução aquosa é aplicada utilizando uma técnica de impressão ou de pulverização.
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